 5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Teori yang berkaitan dengan Jaringan
Jaringan komputer adalah sebuah sistem
yang terdiri atas komputer
dan
perangkat jaringan lainnya yang dapat saling bertukar informasi (Tanenbaum,
2011:2). Tujuan dari jaringan komputer adalah:
?
?
Komunikasi: contohnya surat elektronik, instant messaging, chatting
?
Akses informasi: contohnya web browsing
Agar dapat mencapai tujuan yang sama, setiap bagian dari jaringan
komputer meminta dan memberikan layanan (service). Pihak yang meminta
layanan disebut klien (client) dan yang memberikan layanan disebut pelayan
(server). Arsitektur ini disebut dengan sistem client-server, dan digunakan pada
hampir seluruh aplikasi jaringan komputer.
Berdasarkan skala (Tanenbaum, 2011:18)
?
PAN (Personal Area Network)
?
CAN (Campus Area Network)
?
(Local Area Network): suatu jaringan komputer yang
menghubungkan suatu komputer
dengan komputer
lain dengan
jarak yang terbatas.
?
(Metropolitant Area Network): prinsip sama dengan LAN,
hanya saja jaraknya lebih luas, yaitu 10-50 km.
?
(Wide Area Network): jaraknya antar kota, negara, dan
benua. ini sama dengan internet.
?
2.1.2
Berdasarkan fungsi
Pada dasarnya setiap jaringan komputer ada yang berfungsi sebagai
client dan juga server. Tetapi ada jaringan yang memiliki komputer yang
khusus didedikasikan sebagai server sedangkan yang lain sebagai client.
Ada juga yang tidak memiliki komputer yang khusus berfungsi sebagai
|
|
6
server
saja. Karena itu berdasarkan fungsinya maka ada dua jenis
jaringan komputer:
?
Client-Server
-
Yaitu jaringan komputer dengan komputer yang
didedikasikan khusus sebagai server. Sebuah layanan bisa
diberikan oleh sebuah komputer atau lebih. Contohnya adalah
sebuah domain seperti www.detik.com yang dilayani oleh banyak
komputer web server. Atau bisa juga banyak layanan yang
diberikan oleh satu komputer. Contohnya adalah server
jtk.polban.ac.id yang merupakan satu komputer dengan multi
service
yaitu mail server, web server, file server, database server
dan lainnya.
?
Peer-to-Peer -
Yaitu jaringan komputer dimana setiap host dapat
menjadi server
dan juga menjadi client
secara bersamaan.
Contohnya dalam file sharing antar komputer di jaringan Windows
Network Neighbourhood ada 5 komputer (kita beri nama A, B, C,
D dan E) yang memberi hak akses terhadap file
yang dimilikinya.
Pada satu saat A mengakses file share
dari B bernama
data_nilai.xls dan juga memberi akses file
soal_uas.doc kepada C.
Saat A mengakses file dari B maka A berfungsi sebagai client dan
saat A memberi akses file
kepada C maka A berfungsi sebagai
server. Kedua fungsi itu dilakukan oleh A secara bersamaan maka
jaringan seperti ini dinamakan peer to peer.
2.1.3
Berdasarkan topologi jaringan
?
?
?
?
?
?
Topologi linier
2.1.4
Berdasarkan distribusi sumber informasi/data
?
yang mana komputer client yang berfungsi sebagai perantara untuk
|
|
7
mengakses sumber informasi/data yang berasal dari satu komputer
server.
?
Jaringan terdistribusi -
Merupakan perpaduan beberapa jaringan
terpusat sehingga terdapat beberapa komputer server
yang saling
berhubungan dengan client membentuk sistem jaringan tertentu.
2.1.5
Berdasarkan jangkauan geografis
?
Jaringan LAN -
merupakan jaringan yang menghubungkan 2
komputer
atau lebih dalam cakupan seperti laboratorium, kantor,
serta dalam 1 warnet.
?
Jaringan MAN - Merupakan jaringan yang mencakup satu kota besar
beserta daerah setempat. Contohnya jaringan telepon lokal, sistem
telepon seluler, serta jaringan relay beberapa ISP internet.
?
Jaringan WAN - Merupakan jaringan dengan cakupan seluruh dunia.
Contohnya jaringan PT. Telkom, serta jaringan GSM Seluler
seperti Satelindo, Telkomsel, dan masih banyak lagi.
2.1.6
Berdasarkan peranan dan hubungan tiap komputer dalam
memproses data
?
Jaringan Client-Server
-
Pada jaringan ini terdapat 1 atau beberapa
dan komputer
client. Komputer yang akan
menjadi komputer server
maupun menjadi komputer
client
dan
diubah-ubah melalui software
jaringan pada protokolnya.
Komputer client
sebagai perantara untuk dapat mengakses data
pada komputer
sedangkan komputer
menyediakan
informasi yang diperlukan oleh komputer client.
?
Jaringan Peer-to-peer
-
Pada jaringan ini tidak ada komputer client
pengiriman maupun penerimaan informasi sehingga semua
komputer berfungsi sebagai client sekaligus sebagai server.
2.1.7
Berdasarkan media transmisi data
?
(Wired Network) -
Pada jaringan ini, untuk
menghubungkan satu komputer
dengan komputer lain diperlukan
|
 8
penghubung berupa kabel jaringan. Kabel jaringan berfungsi dalam
mengirim informasi dalam bentuk sinyal listrik antar komputer
jaringan.
?
Merupakan jaringan dengan
medium berupa gelombang elektromagnetik. Pada jaringan ini
tidak diperlukan kabel untuk menghubungkan antar komputer
karena menggunakan gelombang elektromagnetik
yang akan
mengirimkan sinyal informasi antar komputer jaringan.
7 OSI Layer
1.
Layer Physical
merupakan layer
ke-satu atau layer
bawah pada
model referensi OSI layer. Pada layer
ini data diterima dari data
link layer berupa frame
yang dan diubah menjadi Bitstream
yang
akan dikirim ke tujuan berupa sinyal melalui media komunikasi.
Pada penerima, layer
ini akan mengubah sinyal dari pengirim
menjadi Bit
dan sebelum dikirim ke data link
layer, Bit
diubah
menjadi Byte.
2.
Layer Data Link
Merupakan layer kedua pada model referensi OSI layer. Pada layer
|
|
9
ini data
diterima dari network layer
berupa Paket yang kemudian
dienkapsulasi menjadi Frame, dengan memberikan layer-2 header.
Dan kemudian dikirim ke physical layer
untuk diteruskan ke
penerima. Pada penerima, layer ini mengubah Byte
menjadi frame,
frame header
akan dilepas (dekapsulasi), kemudian dikirim ke
network layer menjadi Paket.
3.
ini
berfungsi sebagai mengantarkan paket ke tujuan, yang dikenal
dengan Routing. Layer
ini mengontrol paket yang akan dikirim ke
data link layer dengan cara mencari route
yang paling murah dan
cepat.
4.
Layer Transport
Merupakan layer
keempat pada model referensi OSI layer. Layer
ini mampu memberikan layanan berupa Multiduplexing
dan
Demultiduplexing, sehingga pada layer
ini memungkinkan sebuah
host dapat melayani lebih dari satu proses.
5.
Merupakan layer
kelima pada model referensi OSI layer. Lapisan
ini membuka, merawat, mengendalikan dan melakukan hubungan
antar simpul. Pada layer
ini data di transfer
dengan jernih dan
terkait antara satu dengan yang lain, tetapi kualitas data tersebut
akan mengalami delay, throughput. Hal tersebut dimaksudkan
untuk menjaga mutu dari fungsi-fungsi transport.
6.
Layer
presentation dari model OSI melakukan hanya suatu fungsi
tunggal: translasi dari berbagai tipe pada syntax sistem. Kompresi
data (dan enkripsi yang mungkin) ditangani oleh layer ini.
7.
Layer
Application
adalah penghubung utama antara aplikasi yang
berjalan pada satu komputer dan resources
network yang
membutuhkan akses padanya. Layer
Application adalah layer
dimana user akan beroperasi padanya, protocol seperti FTP, telnet,
SMTP, HTTP, POP3 berada pada layer Application.
|
 10
2.1.9
TCP/IP Layer
1.
Network Interface
berfungsi untuk meletakkan frame –
frame
jaringan di atas media jaringan yang digunakan. TCP/IP dapat
bekerja dengan banyak teknologi transport, mulai dari teknologi
transport
dalam LAN (seperti halnya Ethernet
dan Token Ring),
MAN dan WAN (seperti halnya dial-up model yang berjalan di atas
PSTN (Public Switched Telephone Network), ISDN (Integrated
Services Digital Network), serta ATM (Asynchronous Transfer
Mode)
Gambar 2.2 TCP/IP Layer
(Sumber : Cisco1900router.com)
2.
Internet berfungsi untuk melakukan
pemetaan (routing) dan
enkapsulasi paket-paket data jaringan menjadi paket-paket IP.
Protokol yang bekerja dalam lapisan ini adalah IP (Internet
Protocol), ARP (Address Resolution Protocol), ICMP (Internet
Control Message Protocol), dan IGMP (Internet Group
Management Protocol).
3.
Transport berguna untuk membuat komunikasi menggunakan sesi
koneksi yang bersifat connection-oriented
atau broadcast
yang
bersifat connectionless. Protokol dalam lapisan ini adalah TCP
|
|
11
(Transmission Control Protocol) dan UDP (User Diagram
Protocol)
4.
Application
merupakan Layer
paling atas pada model TCP/IP,
yang bertanggung jawab untuk menyediakan akses kepada aplikasi
terhadap layanan jaringan TCP/IP. Protokol ini mencakup protokol
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), DNS (Domain
Name System), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File
Transfer Protocol), Telnet, SMTP (Simple Mail Transfer
Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol), dan
masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa implementasi
Stack Protocol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol
lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka
Windows Sockets (Winsock) atau NetBios over TCP/IP (NetBT).
2.2
Teori yang berkaitan dengan Jaringan Seluler
Teknologi seluler berkembang sangat pesat, mulai dari generasi pertama
(1G) sampai pada sekarang ini yang akan menginjak pada teknologi generasi
keempat (4G). Teknologi seluler dibedakan menjadi 2 standar, yaitu standar
3GPP dan 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2). Pada standar 3GPP,
perkembangan teknologi dimulai dari AMPS (Advanced Mobile Phone System)
yang masih bersifat analog. Pada tahun 1991 mulai dikembangkan teknologi
seluler berbasis digital generasi kedua yaitu GSM
yang telah menggunakan
TDMA (Time Division Multiple Access) pada akses jamaknya. GSM hanya
mendukung layanan berupa voice saja, sehingga muncul teknologi GPRS
(General Packet Radio Service) yang menambahkan layanan akses data hingga
kecepatan transfer data
160 kbps yang kemudian ditingkatkan dengan
penambahan perangkat pada sisi radio aksesnya yang sering disebut dengan
teknologi EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution). Selanjutnya
generasi ketiga muncul dengan menggunakan teknik multiple access WCDMA
(Wideband Code-Division Multiple Access) atau yang sering disebut dengan
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Generasi ketiga pun
mengalami perkembangan untuk meningkatkan kecepatan akses data dan
coverage karena telah menggunakan sistem AMC (Adaptive Modulation and
Coding) pada sistem transmisi pada jaringan aksesnya. Untuk kedepannya,
|
|
12
akan muncul teknologi berbasis full IP yang disebut dengan LTE yang telah
menggunakan OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)
pada sistem transmisi arah downlink dan telah menggunakan bandwidth serta
modulasi yang bervariasi sehingga akan meningkatkan kapasitas dan coverage-
nya.
Pada evolusinya ada perbedaan perkembangan yaitu antara standarisasi
3GPP dengan 3GPP2. Termasuk dalam perkembangan 3GPP adalah teknologi
GSM yang merupakan generasi kedua (2G) sampai dengan LTE yang
merupakan generasi keempat (4G). Sedangkan yang termasuk dalam
perkembangan 3GPP2 adalah CDMA (Code division multiple access) yang
juga merupakan teknologi seluler generasi kedua (2G) sampai pada CDMA
EVDO (Evolution-Data Optimized).
2.3
Generasi Pertama (1G)
Layanan seluler pertama di US dimulai pada tahun 1983 dengan
menggunakan AMPS. AMPS merupakan berbasis dari teknologi FDMA
(Frequency Division Multiple Access), yang membolehkan banyak user
di
dalam sebuah cell atau sektor cell. Awalnya, ukuran cell tidak pasti dan jarak 8
mil digunakan pada daerah urban dan 25 mil pada daerah rural. Sistem ini tidak
hanya memiliki masalah terkait dengan kapasitas, tetapi sistem keamanannya
juga buruk. TACS (Total Access Communication System) hampir sama dengan
AMPS dan dioperasikan di frekuensi 900 MHz.
2.4
Generasi Kedua (2G)
Untuk mengatasi keterbatasan pada teknologi generasi pertama, maka
pada tahun 1991 mulai dikembangkan teknologi seluler berbasis digital
generasi kedua (2G) yaitu GSM yang telah menggunakan TDMA (Time
Division Multiple Access) pada akses jamaknya. Perbedaan utama dengan
teknologi pendahulunya yaitu kemampuan mengirimkan layanan data selain
pengiriman digital voice.
2.4.1
GPRS (2.5G)
GPRS merupakan teknologi komunikasi data berbasis packet
switch yang dikembangkan pada jaringan GSM. Sistem GPRS
|
|
13
memberikan solusi dasar untuk Internet Protocol, komunikasi antara
Mobile Station dengan ISH (Internet Service Hosts) atau Corporate
LAN.
2.4.2 EDGE (2.75G)
Merupakan singkatan dari Enhanced Data for Global Evolution
dan juga disebut sebagai EGPRS atau Enhanced GPRS merupakan suatu
metode meningkatkan kecepatan transfer data dari GPRS. EDGE masih
berada pada sistem 2.5G namun dapat digunakan untuk antisipasi EDGE
hanya menambahkan beberapa spesifikasi baru pada protocol GPRS, jadi
EDGE berjalan seiring dengan GPRS dan tidak bisa berdiri sendiri.
Untuk menerapkan EDGE pada jaringan pada dasarnya hanya
memerlukan perubahan software dan investasi yang diperlukan sangat
minim karena tidak perlu tambahan hardware pada jaringan GSM yang
sudah digunakan GPRS.
EDGE merupakan teknologi yang mempunyai kemampuan untuk
mentransmisikan data hingga kecepatan 384 kbps atau sama dengan 3
kali kecepatan GPRS. EDGE merupakan tahapan kedua dalam proses
GSM ke 3G. EDGE dapat digunakan pada GSM 800, 900, 1800, dan
1900 MHz.
2.5
Generasi Ketiga (3G)
Jaringan selular generasi ketiga yang dikembangkan dengan tujuan
menawarkan data berkecepatan tinggi dan konektivitas multimedia untuk
pelanggan. ITU (The International Telecommunication Union) di bawah
inisiatif IMT-2000 telah mendefinisikan sistem 3G agar mampu mendukung
rentang data berkecepatan tinggi dari 144 kbps sampai dengan lebih besar dari
2 Mbps. Beberapa teknologi yang mampu memenuhi IMT (International
Mobile Telecommunications) standar, seperti CDMA, UMTS dan beberapa
variasi GSM seperti EDGE.
2.5.1
CDMA 2000
CDMA2000 memiliki varian seperti 1X, 1XEV-DO, 1XEV-DV
dan 3X. Spesifikasi 1XEV dikembangkan oleh 3GPP2, sebuah kemitraan
|
|
14
yang terdiri dari lima badan standar telekomunikasi: CWTS di Cina,
ARIB dan TTC di Jepang, TTA di Korea dan TIA di Amerika Utara. Hal
ini juga dikenal sebagai High Rate Packet Data Air Interface
Specification. Ini memberikan 3G seperti layanan hingga 140 kbps pada
puncaknya dengan menempati jumlah yang sangat kecil dari spektrum
(1,25 MHz per carrier). 1XEV-DO, juga disebut 1XEV Phase One,
adalah sebuah peningkatan yang menempatkan suara dan data pada
saluran yang terpisah dalam rangka untuk menyediakan pengiriman data
pada kecepatan 2.4 Mbps. EV-DV, atau 1XEV Phase Two menjanjikan
kecepatan data berkisar antara 3 Mbps sampai 5 Mbps. Namun,
CDMA2000 3 × adalah ITU-approved, standar IMT-2000 (3G). Ini
adalah bagian dari apa
yang telah disebut ITU IMT-2000 CDMA MC.
Dimana menggunakan spektrum 5 MHz (3 × 1,25 MHz saluran) untuk
memberikan kecepatan sekitar 2-4 Mbps.
2.5.2
UMTS
Universal Mobile Telecomminication System
(UMTS) merupakan
sebuah sistem kelanjutan dari GSM. UMTS merupakan salah satu evolusi
generasi ketiga dari jaringan mobile standar Eropa yaitu 3GPP. UMTS
dikembangkan oleh IMT-2000 framework yang merupakan salah satu
bagian dari program ITU. Kecepatan transmisi data yang ditawarkan
sampai dengan 2 Mbps untuk fixed user dengan lebar bandwith 5Mhz.
Kapasitas user
juga meningkat karena digunakan WCDMA pada teknik
multiple aksesnya.
WCDMA merupakan teknik multiple access
dengan spectral
tersebar, dimana sinyal informasi disebar pada pita frekuensi yang lebih
besar daripada pita sinyal aslinya (informasi). Pada sistem WCDMA,
semua berdasarkan code yang unik. Terdapat dua metode duplexing
dalam WCDMA yaitu FDD (Frequency Division Duplex) dan TDD
(Time Division Duplex). Dalam WCDMA FDD menggunakan frekuensi
carier sebanyak 5Mhz, alokasi frekuensi untuk arah uplink 1920 Mhz -
1980 Mhz, sedangkan untuk downlink 2110 Mhz - 2170 Mhz.
Arsitektur jaringan UMTS seperti yang terlihat pada gambar
merupakan perbaikan dari jaringan GSM dan GPRS.
|
 15
Gambar 2.3 Arsitektur UMTS
(Christopher Cox, 2012, p3)
Secara garis besar arsitektur UMTS terdiri atas tiga bagian utama
(Ajay R. Mishra, 2007:11) yaitu :
1.
UE (User Equipment)
Perangkat pada sisi pelanggan yang berupa handset untuk
mengirim dan menerima informasi. UE terdiri dari USIM
(Universal Subscriber Identity Module) dan ME (Mobile
Equipment).
2.
UMTS Terresterial Radio Access Network (UTRAN)
UTRAN merupakan jaringan akses radio terrestrial pada
UMTS. UTRAN terdiri atas 2 komponen yaitu :
a. Node B, yang fungsinya sama dengan
BTS pada GSM yaitu
proses air interface dan manajemen sumber radio.
b. RNC (Radio Network Control), yang fungsinya antara lain
mengontrol beberapa node
b dan mengontrol sumber radio
pada suatu area.
3.
Core Network (CN)
Core Network
merupakan jaringan
inti pada UMTS yang
didalamnya terdiri atas CS domain, PS domain, dan IMS.
|
|
16
2.5.3
HSDPA (3.5G)
Tujuan utama dari HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)
adalah untuk meningkatkan user throughput maksimum untuk
pengiriman paket data dari sisi downlink dan mengurangi delay transmisi
paket. Evolusi WCDMA dengan menggunakan teknologi HSDPA
mampu meningkatkan kecepatan transmisi data dengan peralatan
jaringan WCDMA yang telah ada. Implementasi HSDPA ini tidak
mengubah hierarki kerja dari sisi UTRAN, akan tetapi perubahan yang
paling besar terjadi pada bagian MAC (Medium Access Control). Hal ini,
dikarenakan terjadi penambahan entitas MAC-hs (Medium Access
Control high speed) pada sub layer
MAC dari Node B. Selain itu, UE
dengan kapabilitas HSDPA bisa co-exist dengan UE WCDMA pada
carrier yang sama.
Evolusi WCDMA menuju HSDPA sebagian besar adalah berupa
proses upgrade software pada sisi Node B. Implementasi ini
mengakibatkan arsitektur protocol dari WCDMA-UMTS mengalami
perubahan juga. Pada WCDMA, node B merupakan entity yang langsung
berhubungan dengan UE dan hanya terdiri dari layer 1 atau layer fisik.
Sementara fungsi MAC layer hanya dilakukan pada sisi UE dan RNC.
Pada HSDPA Node B tidak hanya terdiri atas layer fisik, perubahan
pada Node B terjadi pada MAC layer. Di mana ditambahkan MAC-hs
yang merupakan entity MAC yang menangani transport channel baru
yang diperkenalkan HSDPA, yakni HS-DSCH. MAC-hs memiliki peran
dalam fungsi retransmisi dan scheduling dalam menangani prioritas
paket. Pada Release ‘99 WCDMA
proses retransmisi dan scheduling
dilakukan pada RNC, sedangkan pada HSDPA dilakukan pada node B
(BTS), sehingga waktu yang dibutuhkan untuk transmisi lebih pendek.
Dengan adanya MAC layer pada node B, maka proses retransmisi dan
scheduling dapat terjadi lebih cepat.
|
 17
Gambar 2.4 Skema struktur jaringan HSDPA
(Sumber : GSA.com, 2012)
Skema struktur jaringan HSDPA seperti yang terlihat pada gambar
2.4, secara umum terdiri dari :
a.
UE (Unit Equipment)
Merupakan perangkat atau terminal pada sisi pelanggan yang
berupa handset untuk mengirim dan menerima informasi.
b.
Node B (Base Transceiver Station)
Merupakan perangkat untuk mengkonversi aliran data antara
interface Uu dan Iub, juga berperan dalam radio resource
management.
c.
RNC (Radio Network Controller)
Radio Network Controller di GSM disebut BSC: bertanggung
jawab untuk mengontrol sumber radio dalam radio dalam jaringan
(satu atau lebih Node B terhubung ke RNC). Suatu RNC yang
dengan beberapa Node B membentuk Radio Network Subsystem
(RNS).
d.
Core Network, terdiri dari beberapa bagian:
-
Serving GPRS Support Node (SGSN): berfungsi sama halnya
seperti MSC/VLR tetapi secara khusus digunakan untuk
|
|
18
servis
-
Packet Switched (PS)
-
Gateway GPRS Support Node (GGSN): berfungsi sama halnya
seperti GMSC tetapi berhubungan dengan servis-servis PS.
2.6
Generasi Keempat (4G)
Teknologi wireless generasi ke-4 meliputi seluruh teknologi broadband
wireless
yang memiliki kemampuan di atas teknologi 3G yang dapat
memberikan layanan-layanan IP-based
voice, data
dan streaming multimedia
dengan kecepatan dan QoE (Quality of Experience) / QoS (Equality of Service)
yang lebih tinggi dibandingkan teknologi 3G.
Karakteristik utama dari teknologi seluler 4G adalah sebagai berikut :
?
Peak downlink (DL) rate
lebih dari 100 Mbps untuk aplikasi mobilitas
tinggi serta lebih dari 1000 Mbps untuk aplikasi tetap.
?
Peak uplink (UL) rate lebih dari 50 Mbps.
?
Latensi User Plane yang rendah, kurang dari 5ms.
?
Berorientasi paket, mengadopsi arsitektur Flat All-IP, open interface
dan always-on.
?
Performansi yang tinggi.
Dengan karakteristik seperti di atas, teknologi seluler 4G dapat
digunakan untuk mendukung berbagai macam aplikasi, baik yang
membutuhkan bandwidth rendah maupun tinggi. Dari sisi geografis, teknologi
4G juga memberikan kemungkinan yang luas untuk penerapan sebagai solusi
komunikasi untuk daerah urban, terutama di spektrum kerja tinggi maupun
solusi untuk daerah rural, terutama di spektrum kerja rendah.
Komponen utama pada teknologi 4G terdiri atas :
?
Radio Access Network
: Base Station
yang
berbasis IP, berfungsi
sebagai digital/base band unit dan radio/RF unit.
?
Core Network : Gateway dan Signaling paket.
|
|
19
2.6.1
Teknologi WiMAX
Worldwide Interoperability for Microwave Access
(WiMAX),
adalah teknologi komunikasi nirkabel bertujuan untuk menyediakan data
nirkabel jarak jauh dalam berbagai cara sebagai alternatif kabel dan DSL,
dari point-to-point link
ke jenis akses mobile
selular penuh. Hal ini
didasarkan pada standar IEEE 802.16.
2.6.2
Teknologi LTE
Long Term Evolution
adalah generasi teknologi telekomunikasi
selular. Menurut standar, LTE memberikan kecepatan uplink hingga 50
megabit
per detik (Mbps) dan kecepatan downlink
hingga 100 Mbps.
Bandwidth LTE adalah dari 1,4 MHz hingga 20 MHz. Operator jaringan
dapat memilih bandwidth
yang berbeda dan memberikan layanan yang
berbeda berdasarkan spektrum. Itu juga merupakan tujuan desain dari
LTE yaitu untuk meningkatkan efisiensi spektrum pada jaringan, yang
memungkinkan operator untuk menyediakan lebih banyak paket data
pada suatu bandwidth.
Teknologi LTE Menggunakan OFDM-based
pada suatu
air
interface yang sepenuhnya baru yang merupakan suatu langkah yang
radikal dari 3GPP. Merupakan pendekatan evolusiner berdasar pada
peningkatan advance
dari WCDMA. Teknologi OFDM-based
dapat
mencapai data rates
yang tinggi dengan implementasi yang lebih
sederhana menyertakan biaya relatif lebih rendah dan efisiensi konsumsi
energi pada perangkat kerasnya.
Data rates
jaringan WCDMA dibatasi pada lebar saluran 5 MHz.
LTE menerobos batasan lebar saluran dengan mengembangkan
bandwidth yang mencapai 20 MHz. Sedangkan nilai capaian antena pada
bandwidth di bawah 10 MHz, HSPA+ dan LTE memiliki performa yang
sama. LTE menghilangkan keterbatasan WCDMA dengan
mengembangkan teknologi OFDM yang memisah kanal 20 MHz ke
dalam beberapa narrow
sub kanal. Masing-Masing narrow sub kanal
dapat mencapai kemampuan maksimumnya dan sesudah itu sub kanal
mengkombinasikan untuk menghasilkan total data keluarannya. Beribu-
Ribu subkanal narrow
menyebar untuk mengirimkan banyak pesan
|
|
20
dengan kecepatan yang rendah secara serempak kemudian
mengkombinasikan pada penerima kemudian tersusun menjadi satu
pesan yang dikirim dengan kecepatan tinggi. Metode ini menghindari
distorsi yang disebabkan oleh multipath.
Subkanal narrow pada OFDMA dialokasikan pada basis burst by
burst
menggunakan suatu algoritma yang memperhatikan faktor-faktor
yang mempengaruhi RF (Radio Frequency) seperti kualitas saluran,
loading dan interferensi.
LTE menggunakan OFDMA pada downlink dan SC-FDMA (single
carrier
–
Frequency Division Multiple Access) pada uplink nya. SC-
FDMA secara teknis serupa dengan OFDMA tetapi lebih cocok
diaplikasikan pada device handheld karena lebih sedikit dalam konsumsi
batere.
LTE mendukung teknik MIMO (Multiple-Input and Multiple-
Output) untuk mengirimkan data pada sinyal path
secara terpisah yang
menduduki bandwidth RF yang sama pada waktu yang sama, sehingga
dapat mendorong pada peningkatan data rates dan
throughput. Sistem
antena MIMO merupakan metode pada suatu layanan broadband sistem
wireless
memiliki kapasitas lebih tinggi serta memiliki performa dan
keandalan yang lebih baik.
MIMO adalah salah satu contoh teknologi dengan kualitas yang
baik dari LTE pada kecenderungan teknologi yang berkembang saat ini.
Saat ini fokus adalah untuk menciptakan frekuensi yang dapat lebih
efisien. Teknologi seperti MIMO dapat menghasilkan frekuensi yang
efisien yaitu dengan mengirimkan informasi yang sama dari dua atau
lebih pemancar terpisah kepada sejumlah penerima, sehingga
mengurangi informasi yang hilang dibanding bila menggunakan sistem
transmisi tunggal (Erik Dahlman, 2008:251). Pendekatan lain yang akan
dicapai pada sistem MIMO adalah teknologi
beam forming
yaitu
mengurangi gangguan interferensi dengan cara mengarahkan radio links
pada penggunaan secara spesifik.
Fleksibilitas di dalam penggunaan spektrum adalah suatu corak
utama pada teknologi LTE, tidak hanya bersifat tahan terhadap
interferensi antar sel tetapi juga penyebaran transmisi yang efisien pada
|
 21
spektrum yang tersedia. Hasilnya adalah peningkatan jumlah pengguna
per sel bila dibandingkan dengan WCDMA.
LTE dirancang untuk mampu ditempatkan di berbagai band
frekuensi dengan sedikit perubahan antarmuka radio. Juga dapat
digunakan di bandwidth 1.4, 1.6, 3, 3.2, 5, 10, 15 dan 20 MHz.
Evolved Packet
Core
pada LTE adalah arsitektur jaringan yang
telah disederhanakan, dirancang untuk seamless integrasi dengan
komunikasi berbasis jaringan IP. Tujuan utamanya adalah untuk
menangani rangkaian dan panggilan multimedia
melalui konvergensi
pada inti IMS. EPC
memberikan sebuah jaringan all-IP yang
memungkinkan untuk konektivitas dan peralihan ke lain akses teknologi,
termasuk semua teknologi 3GPP dan 3GPP2 serta WiFi dan fixed line
broadband seperti DSL dan GPON.
Jaringan E-UTRAN adalah jaringan yang jauh lebih sederhana
daripada jaringan sebelumnya pada jaringan 3GPP. Semua masalah
pemrosesan paket IP dikelola pada core
EPC, memungkinkan waktu
respons yang lebih cepat untuk penjadwalan dan re-transmisi dan juga
meningkatkan latency
dan throughput. Radio Network Controller
telah
sepenuhnya dihapus dan sebagian besar dari fungsionalitas RNC pindah
ke eNodeB yang terhubung langsung ke evolved packet core.
Gambar 2.5 Evolved packet core
(Sumber : Antonis Hontzeas, 2009, p.10)
|
|
22
Pada gambar diatas Evolved packet core
dalam arsitektur jaringan
LTE memungkinkan terhubung langsung atau melakukan perluasan
jaringan ke jaringan nirkabel lainnya. Sehingga operator dapat mengatur
fungsi kritis seperti mobilitas, handover, billing, otentikasi dan keamanan
dalam jaringan selular. IP dikembangkan pada wired networks data link
dimana endpoint dan terkait kapasitas (bandwidth) statis. Masalah arus
trafik pada jaringan tetap, akan muncul apabila link kelebihan beban atau
rusak. Kelebihan beban dapat dikelola dengan mengontrol volume trafik
yaitu dengan membatasi jumlah pengguna terhubung ke sebuah hub dan
bandwidth
yang ditawarkan. Jaringan EPC meningkatkan performa
secara paket tidak perlu lagi diproses oleh beberapa node dalam jaringan.
LTE menggunakan teknologi re-transmisi di eNodeB, untuk mengelola
beragam laju data yang sangat cepat. Hal tersebut memerlukan buffering
dan mekanisme kontrol aliran ke eNodeB dari jaringan inti untuk
mencegah overflow data atau loss
bila tiba-tiba sinyal menghilang yang
dipicu oleh re-transmission tingkat tinggi.
2.6.2.1
Spesifikasi dan Standar LTE
LTE, bersama dengan SAE (Service Architecture
Evolution) adalah inti kerja dari 3GPP Release 8. Inti atau core
LTE disebut juga EPC (Evolved Packet Core). EPC bersifat all-
IP, dan mudah berinterkoneksi dengan network IP lainnya.
Spesifikasi LTE ditargetkan untuk melayani downlink sedikitnya
100 Mbps dan
uplink
sedikitnya 50 Mbps. LTE mendukung
operator
scalable bandwith
dari 1.4 Mhz sampai 20 Mhz.
Kecepatan rata-rata berkisar pada 15 Mb/s dengan delay
15ms,
walaupun nilai maksimal diharapkan dapat mencapai diatas
200Mb/s pada bandwith
20 Mhz. LTE bisa bekerja pada
bandwith
1.4 hingga 20 Mhz. Akses radio akan berdasarkan
penggunaan kanal bersama sebesar 300 Mb/s pada arah turun
dan 75 Mb/s pada arah naik.
|
|
23
adalah :
1.
Untuk setiap 20 Mhz spektrum, download mencapai 326,4
Mbit/s untuk 4x4 antena, dan 172,8 Mbit/s untuk 2x2
antena.
2.
Upload
mencapai 86,4 Mbit/s untuk setiap 20 Mhz
spektrum menggunakan 1 antena.
3.
Setidaknya 200 pengguna aktif dalam setiap 5 Mhz sel.
4.
Sub-5ms latency untuk paket kecil.
5.
Meningkatkan fleksibilitas spektrum, dengan spektrum
irisan sekecil 1,5 Mhz hingga sebesar 20 Mhz.
6.
Optimal sel sejauh 5 km, 30 km dengan kinerja masih
bagus, dan sampai 100 km dengan kinerja masih dapat
diterima.
2.6.2.2
Layanan - Layanan pada LTE
Melalui kombinasi downlink
dan kecepatan transmisi
(uplink) yang sangat tinggi, lebih fleksibel, efisien dalam
penggunaan spektrum dan dapat mengurangi latensi, LTE
menjanjikan peningkatan pada layanan mobile broadband
serta menambahkan layanan value-added baru yang menarik.
Manfaat besar bagi pengguna antara lain streaming skala
besar, download
dan berbagi video, musik dan konten
multimedia yang semakin lengkap Untuk pelanggan bisnis
LTE dapat memberikan transfer file
besar dengan kecepatan
tinggi, video conference berkualitas tinggi dan nomadic access
yang aman ke jaringan korporat. Semua layanan ini
memerlukan throughput
yang signifikan lebih besar untuk
dapat memberikan
quality of service. Tabel 2.1. berikut
menggambarkan beberapa layanan dan aplikasi LTE :
|
    24
Tabel 2.1 Klasifikasi layanan mobile pada LTE
(Sumber : Anthony Hontzeas, 2009, p.37)
KATEGORI
LAYANAN
SAAT INI
LTE
Layanan
Suara
Real-time audio
VoIP, konferensi video
berkualitas tinggi
Pesan P2P
SMS, MMS, e-mail
prioritas rendah
Pesan foto, IM, mobile e-
mail, Pesan video
Browsing
Akses ke layanan informasi online dimana
pengguna membayar tarif jaringan standar.
Saat ini terbatas untuk browsing
WAP
melalui Jaringan GPRS dan 3G
Browsing super-cepat,
meng-upload
konten ke
sosial situs jaringan
Informasi
pembayaran
Informasi berbasis teks
E-newspapers , streaming
audio berkualitas tinggi
Personalisasi
Didominasi ringtones, termasuk
screensaver dan ringbacks
Realtones
(asli artis
rekaman), situs Web
mobile pribadi
Games
di-download dan online game
Permainan game online
secara konsisten pada
jaringan fixed
maupun
mobile
TV/ video on
demand
Video streaming dan konten video
hasil
download
Layanan siaran televisi,
true on-demand television,
streaming video
kualitas
tinggi
Musik
Full track downloads ,
layanan radio analog
Download music
berkualitas tinggi
|
 25
Konten pesan
dan lintas
media
Pesan peer-to-peer serta interaksi dengan
media lainnya menggunakan konten pihak
ketiga
Distribusi klip video,
layanan karaoke, video
berbasis iklan mobile
dengan skala yang luas
Tabel 2.2 Klasifikasi layanan mobile pada LTE
(Sumber : Anthony Hontzeas, 2009, p.37)
KATEGORI
LAYANAN
SAAT INI
LTE
M-commerce
fasilitas pembayaran
dilakukan melalui
jaringan selular
Mobile handset
sebagai alat
pembayaran, rincian pembayaran dibawa
melalui jaringan kecepatan tinggi untuk
memungkinkan penyelesaian transaksi
secara cepat
Mobile data
Networking
Akses ke intranet
perusahaan dan
database
transfer file
P2P, aplikasi bisnis,
application sharing, komunikasi M2M,
mobile intranet / ekstranet
2.6.2.3
Cakupan Jaringan LTE
Faktor utama yang menentukan cakupan jaringan adalah
luas wilayah. Faktor lain yang berperan penting terhadap luas
cakupan LTE adalah pemilihan teknologi karena setiap
teknologi akan memiliki karakter dan desain sistem yang
berbeda. Dengan mengetahui karakter dari teknologi juga maka
dapat dilakukan perhitungan link budget.
|